Wzmacniacz-tranzystorowy PDF

Preview

Summary

Download Wzmacniacz-tranzystorowy PDF

Description

Grupa:

Imię i Nazwisko:

9.11.2015

21 Data wykonywana:

26.10.2015

Data:

Temat:

Ocena:

Wzmacniacz tranzystorowy

1. Wstęp teoretyczny Wzmacniacze napięciowe małych sygnałów odznaczają się tym, że pracujące w nich tranzystory mogą by uważane za elementy liniowe i odpisane za pomocą parametrów różniczkowych, dopuszczane zaś moce, napięcia i prądy tranzystorów nie są w pełni wykorzystywane. We wzmacniaczach napięciowych małej częstotliwości tranzystory pracują z reguły w układzie wspólnego emitera tzw. OE ponieważ układ ten odznacza się dużym wzmocnieniem napięciowym i prądowym oraz zbliżonymi do siebie wartościami rezystancji wejściowej i wyjściowej. We wzmacniaczach napięciowych małej częstotliwości powszechnie stosuje się ujemne sprzężenie zwrotne, które między innymi zwiększa stałość ich parametrów, zwiększa szerokość przenoszonego pasma i zmniejsza wprowadzane zniekształcenia nieliniowe. Prostym sposobem realizacji sprzężenia zwrotnego w układzie wzmacniacza OE (rysunek poniżej) jest nie blokowanie lub tylko częściowe blokowanie rezystora Re kondensatorem Ce o dużej pojemności. Sprzężenie takie jest sprzężeniem prądowym szeregowym i powoduje zmniejszenie wzmocnienia napięciowego Ku oraz zwiększenie rezystancji wejściowej rwe i wyjściowej rwy wzmacniacza. W mniejszym stopniu – zależnym od wartości rezystorów R 1 i R2 następuje również zmniejszenie dolnej częstotliwości granicznej fd i zwiększenie górnej częstotliwości granicznej fg wzmacniacza. Sygnał zmienny nie przedostaje się z wyjścia na wejście układu (brak sprzężenia). Na laboratorium mieliśmy do czynienia z wzmacniaczem tranzystorowym w układzie OE. Schemat wzmacniacza w układzie wspólnego emitera:

Rg – oporność wewnętrzną źródła sygnału wejściowego RL – rezystancja obciążenia układu R1 i R2 – (dzielnik napięciowy) stanowią układ ustalający punkt pracy tranzystora RC - rezystor kolektorowy (wpływający między innymi na wzmocnienie napięciowe i prądowe układu)

C1 i C2 – sprzęgają badany układ ze źródłem sygnału sterującego (poprzedni stopień) oraz obciążeniem, separując te układy stałoprądowo. W przypadku, gdyby sygnał wejściowy posiadał niezerową składową stała, wtedy zostanie ona odfiltrowana przez kondensator, który po naładowaniu nie będzie przewodził tejże składowej, więc punkt pracy tranzystora nie ulegnie przesunięciu CE – zwiera składową zmienną prądu emitera (wpływa na przebieg charakterystyk częstotliwościowych w zakresie małych częstotliwości) Re – rezystor emiterowy (wraz z dzielnikiem napięcia - układem R1 i R2 ustala punkt pracy tranzystora we wzmacniaczu). Zmiany napięcia na rezystorze emiterowym Re powodują zmianę potencjału emitera i powstanie ujemnego sprzężenia zwrotnego dla prądu stałego

2. Przebieg ćwiczenia Za zadanie na laboratorium musieliśmy zbadać pasmo przenoszenia wzmacniacza tranzystorowego. Napięcie wejściowe za każdym razem wynosiło 100 mV i było regulowane przez generator sygnału wejściowego (napięcie to musiało wynosić przez całe doświadczanie tyle samo by wyniki były miarodajne). Z oscyloskopu odczytywaliśmy napięcie wyjściowe oraz stałe napięcie wejściowe: f [Hz] 49,4 66,0 73,7 100,0 150,9 201,0 251,8

UWE [V] 100 100 100 100 100 100 100

UWY [V] 900 1100 1500 2000 3000 3500 4000

Aby wyznaczyć pasmo przenoszenia należy narysować wykres zależności wzmocnienia K U [dB] od częstotliwości f [Hz] (w skali logarytmicznej). W tym celu trzeba obliczyć wzmocnienie napięciowe KU = UWY / UWE. Wartość wzmocnienia napięciowego KU powinna być wyrażona w decybelach zgodnie z zależnością: KU[dB] = 20 * log10 KU[V/V]. Oś częstotliwości powinna być w skali logarytmicznej. Skala logarytmiczna jest nieliniowa. Aby zaznaczyć na osi f zmierzoną wartość częstotliwości, należy wprowadzić pomocniczą skalę log10f i każdy z wyników zlogarytmować. f [Hz] 49,4 66,0 73,7 100,0 150,9 201,0 251,8

UWE [V] 100 100 100 100 100 100 100

UWY [V] 900 1100 1500 2000 3000 3500 4000

KU [V/V] 9 11 15 20 30 35 40

log10f 1,69 1,82 1,87 2,00 2,18 2,30 2,40

KU [dB] 19,08 20,83 23,52 26,02 29,54 30,88 32,04

35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 10.0

100.0

1000.0

Pasmo przenoszenia wyznacza się obniżając o 3 dB poziom wzmocnienia maksymalnego i odczytując odpowiadające mu częstotliwości graniczne: fd – dolną częstotliwość graniczną i fg – górną częstotliwość graniczną.

3. Wnioski Z powyższego wykresu niemożliwe jest wyznaczenie pasma przenoszenia, ponieważ dokonaliśmy pomiarów w zbyt niskim zakresie częstotliwości....